磁性纳米材料的制备及固定化海洋脂肪酶ADM47601的研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:iSee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脂肪酶(甘油酯水解酶,Lipase EC3.1.1.3)是一种重要的生物催化剂,能催化多种反应,被广泛应用于食品、化工及制药工业等。然而,游离脂肪酶的催化技术虽然成熟,但存在不可重复使用、难以实现过程连续化等问题。磁性纳米粒子是20世纪70年代后逐步产生并发展起来的一种具有广阔应用前景的新型功能材料,具有超顺磁性,高饱和磁化强度,各向异性,高分散性和生物相容性等性能,被广泛地应用于生物技术各个领域,如药物靶向及药物运输、磁流体、造影剂、免疫检测、细胞分离、生物传感器、蛋白质和核酸的分离纯化以及癌症诊断等。磁性纳米材料应用于酶的固定化研究可实现酶重复使用、过程连续化,而且可以实现酶与底物有效分离。因此,磁性纳米粒子固定化酶具有广泛的应用前景。本学位论文制备了氨基纳米微球,开展了磁性纳米粒子固定化海洋脂肪酶ADM47601的研究。为开发新型磁性纳米粒子材料和海洋脂肪酶ADM47601的应用奠定了基础,主要内容包括:1.采用化学共沉淀法合成磁性Fe3O4纳米粒子(Magnetic Nanoparticles,MNP),经过一系列表征,结果表明:所制得的磁性Fe3O4纳米粒子,粒径为7.6nm,具有超顺磁性,饱和磁化强度为47.87emu/g。2.以磁性Fe3O4纳米粒子为核,将3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为偶联剂选择不同的方法对其进行硅烷偶联化反应:(1)选择正硅酸乙酯(TEOS)与磁性Fe3O4纳米粒子反应,使其表面被硅壳包覆,然后选择硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)与硅壳包覆的磁性纳米微球反应,最终得到氨基修饰的磁性纳米微球;(2)直接选用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)与磁性Fe3O4纳米粒子反应,得到氨基修饰的磁性纳米粒子。通过透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、超导量子干涉仪(SQUID)和热重分析仪(TGA)对合成材料进行表征,从而对两种修饰方法进行比较。结果表明:两种氨基包覆纳米微球的平均粒径皆为8nm左右,具有良好的晶体结构、具有超顺磁性;磁性Fe3O4@SiO2-NH2纳米微球及Fe3O4@NH2纳米微球粒径的饱和磁化强度和氨基含量分别为:19.5emu/g和36.3emu/g,20%和3%。与Fe3O4@NH2纳米微球相比,磁性Fe3O4@SiO2-NH2纳米微球粒径均一性良好,更多的氨基含量,故选择磁性Fe3O4@SiO2-NH2纳米微球用于后期的脂肪酶固定化研究。3.应用制备的Fe3O4@SiO2-NH2纳米微球作为固定化酶载体材料,进行了海洋脂肪酶ADM47601固定化条件研究,实验结果表明,磁性Fe3O4@SiO2-NH2纳米微球固定化海洋脂肪酶ADM47601的最佳固定化条件为:酶蛋白浓度为0.125mg/ml,固定化温度为30℃,固定化体系的pH值为8.0,固定化时间为10h,酶活力回收率可达到87.7%,单位面积载体的蛋白吸附率可达到23.7mg/g。4.以最佳固定化条件制备的固定化脂肪酶为样品,以对硝基苯基月桂酸酯作为底物,对固定化脂肪酶的酶促反应条件进行了考察,结果表明,固定化脂肪酶的最佳催化温度为40℃,最佳催化pH为8.0;固定化酶在pH8.0缓冲液中,60℃保温1h仍能保持42%的活力,游离酶仅为10%;固定化酶和游离酶在pH9.0缓冲液中活力最稳定,30℃保温24h,固定化酶剩余酶活力94%,游离酶剩余酶活力56%;固定化酶在pH9.0缓冲液中,25℃放置30天,仍然保持81%的活力,游离酶为59%;固定化酶在pH9.0缓冲液中,25℃下贮藏半衰期为99天,游离酶为39天;固定化酶连续操作八次仍然能够保持44%的活性,其操作半衰期为七次;通过米氏方程测定固定化脂肪酶和游离脂肪酶的米氏常数分别为0.79mg/ml和0.23mg/ml。
其他文献
新课程理念下小学语文教学应该加强情感体验,情感体验在学生获取知识、形成健全人格、进行德育教育中具有重要的作用和意义,在小学语文教学中促进学生情感体验的途径也是多方
推进节能环保,既是缓解我国能源和环境约束的宏观调控重点,也是促进产业结构升级调整的必然选择。金融作为国家综合调控中的重要环节,对促进我国节能环保工作发挥着关键的作
在刑法理论体系中,不能犯是一个极易混淆而又不应忽视的理论问题之一。在我国刑法中,只有有关能犯未遂与不能犯未遂的概念,并没有规定不能犯的有关问题,因而理论界对此问题争
位于中缅毗邻区的金腊铅锌银多金属矿田大地构造上处于保山—掸泰地块东缘,勐统—耿马—西盟元古宙—古生代被动大陆边缘活动带南段。与矿化有关的花岗岩(简称金腊花岗岩)包
钣金件弯曲回弹是弯曲件生产中的关键问题。文章分析了钣金弯曲加工过程中发生弯曲回弹现象的原因、影响回弹量的因素,并研究了冲压成形模具结构设计中校正回弹的措施,以减小
轨道交通高架桥是随着城市化进程的发展而出现的,它的出现缓解了城市交通形形色色的压力问题,也对其沿线景观带来了不容忽视的影响,甚至冲突着现有的城市地域特色和人文色彩
推进金融检察专业化建设,对于构建良性循环的健康金融生态与经济秩序具有重要意义。本文基于对上海金融检察专业化实践的考察,诠释了金融检察专业化的涵义,分析了金融检察专
超薄磨耗层Novachip系统是一种新型的预防性养护技术,其主要应用于交通量较大、路面性能要求高的高等级公路、城市道路路面的预防性养护,具有改善路面平整度、抗滑性能、耐磨
研究目的分析江苏启东1993-2012年间的肺癌发病率,分析其危害程度以及发病特征,为肺癌的预防、研究和控制工作的实施提供依据。分析比较江苏启东和上海杨浦1993-2011年肺癌的
社论漫画用视觉形象表达新闻评论,传递观点态度、引导社会舆论,并通过夸张、变形等艺术手法产生简洁生动、通俗易懂的效果。普利策社论漫画作为社论漫画的典型代表,常通过批